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| 2 | +title: SPI |
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| 5 | +## 关于 |
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| 7 | +SPI,即Serial Peripheral Interface Bus(串行外设接口),是一种用于芯片通信的同步串行通信接口规范,主要应用于单片机系统中。类似I²C。 这种接口首先由摩托罗拉公司于20世纪80年代中期开发,后发展成了行业规范。它的典型应用有闪存、EEPROM、SD卡与液晶显示器。 |
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| 9 | +SPI设备之间使用全双工模式通信,是一个主机和一个或多个从机的主从模式。主机负责初始化帧,这个数据传输帧可以用于读与写两种操作,片选线路可以从多个从机选择一个来响应主机的请求。 |
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| 11 | +有时SPI接口被称作四线式接口,这是为了与其他不同线制的数据传输接口加以区分。SPI准确来讲应为“同步串行接口”,但是它又与同步串行接口协议(SSI)是完全不同的两种协议。虽然SSI也是一个四线式同步通信协议,但是它使用差分信号,而且仅提供一个单工通信信道。于此相对地,SPI是一个单主机多从机的通信接口。 |
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| 13 | +SPI是一种事实标准,也就是说这种规范没有对应的技术标准。因此各个厂家生产的SPI器件配置不一样,不一定有互操作性。 |
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| 15 | +## Arduino API 参考 |
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| 17 | +[SPI Reference](https://www.arduino.cc/reference/en/language/functions/communication/spi/) |
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| 19 | +[SPI Description](https://docs.arduino.cc/learn/communication/spi) |
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| 21 | +## AirMCU 专用API |
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| 23 | +AirMCU SPI 库已经过修改,可以在不停止 SPI 接口的情况下管理多个 CS 引脚。 |
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| 25 | +我们为用户提供了 3 种关于 CS 引脚管理的可能性: |
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| 27 | +- CS 引脚在传输数据之前由用户代码直接管理(如 Arduino SPI 库) |
| 28 | +- 或者用户将 CS pin 号提供给库 API,库自行管理 CS pin(参见下面的示例) |
| 29 | +- 或者用户使用链接到 SPI 外设的硬件 CS 引脚 |
| 30 | + |
| 31 | +### SPIClass::SPIClass(uint8_t mosi, uint8_t miso, uint8_t sclk, uint8_t ssel) |
| 32 | + |
| 33 | +构造函数,用于初始化 SPI 外设,参数为 SPI 外设的引脚号。 |
| 34 | + |
| 35 | +- `mosi`:MOSI 引脚号 |
| 36 | +- `miso`:MISO 引脚号 |
| 37 | +- `sclk`:SCLK 引脚号 |
| 38 | +- `ssel`:CS 引脚号,该引脚必须是硬件 CS 引脚。如果配置该引脚,片选将由 SPI 外设管理。请勿在参数中使用带有 CS 引脚的 API 函数。 |
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| 40 | +### void SPIClass::begin(uint8_t _pin) |
| 41 | + |
| 42 | +初始化 SPI 外设。 |
| 43 | + |
| 44 | +- `_pin`:CS 引脚号,由 SPI 库管理。 |
| 45 | + |
| 46 | +### void beginTransaction(uint8_t pin, SPISettings settings) |
| 47 | + |
| 48 | +允许使用其他参数配置SPI。这些新参数保存在关联的 CS 引脚上。 |
| 49 | + |
| 50 | +- `pin`:CS 引脚号,由 SPI 库管理。 |
| 51 | +- `settings`:SPI 设置,包括速率、位顺序和数据模式。 |
| 52 | + |
| 53 | +### void endTransaction(uint8_t pin) |
| 54 | + |
| 55 | +删除 CS 引脚和关联的 SPI 设置 |
| 56 | + |
| 57 | +- `pin`:CS 引脚号,由 SPI 库管理。 |
| 58 | + |
| 59 | +::: note |
| 60 | +使用 `begin()` 或 `beginTransaction()` 初始化 SPI 实例后,必须调用以下函数。 |
| 61 | +如果要管理多个设备,可以多次调用 `beginTransaction()`,并在参数中包含不同的 CS 引脚。 |
| 62 | +然后,您可以使用不同的 CS 引脚调用以下函数,而无需再次调用 `beginTransaction()`(直到调用 `end()` 或 `endTransaction()`)。 |
| 63 | +::: |
| 64 | + |
| 65 | +:::note |
| 66 | +如果模式设置为 SPI_CONTINUE,CS 引脚将保持启用状态。使用多个 CS 引脚时要小心。 |
| 67 | +::: |
| 68 | + |
| 69 | + |
| 70 | +### byte transfer(uint8_t pin, uint8_t _data, SPITransferMode _mode = SPI_LAST) |
| 71 | + |
| 72 | +写入/读取一个字节 |
| 73 | + |
| 74 | +- `pin`: CS 引脚,由 SPI 库管理 |
| 75 | +- `data`:要写入的参数 |
| 76 | +- `mode`:(可选)如果 SPI_LAST mode CS 引脚复位, SPI_CONTINUE mode CS 引脚保持启用状态。返回接收到的数据 |
| 77 | + |
| 78 | +### uint16_t transfer16(uint8_t pin, uint16_t _data, SPITransferMode _mode = SPI_LAST) |
| 79 | + |
| 80 | +写/读半字 |
| 81 | + |
| 82 | +- `pin`: CS 引脚,由 SPI 库管理 |
| 83 | +- `data`:要写入的参数 |
| 84 | +- `mode`:(可选)如果 SPI_LAST mode CS 引脚复位, SPI_CONTINUE mode CS 引脚保持启用状态。返回接收到的数据 |
| 85 | + |
| 86 | +### void transfer(uint8_t pin, void *_buf, size_t _count, SPITransferMode _mode = SPI_LAST) |
| 87 | + |
| 88 | +写入/读取几个字节。仅使用一个缓冲区来写入和读取数据 |
| 89 | + |
| 90 | +- `pin`: CS 引脚,由 SPI 库管理 |
| 91 | +- `buf`:指向要写入的数据的指针 |
| 92 | +- `count`:要写入/读取的数据数量 |
| 93 | +- `mode`:(可选)如果 SPI_LAST mode CS 引脚复位, SPI_CONTINUE mode CS 引脚保持启用状态。 |
| 94 | + |
| 95 | +### void transfer(byte _pin, void *_bufout, void *_bufin, size_t _count, SPITransferMode _mode = SPI_LAST) |
| 96 | + |
| 97 | +写入/读取几个字节。一个用于输出数据的缓冲区,一个用于输入数据的缓冲区 |
| 98 | + |
| 99 | +- `pin`: CS 引脚,由 SPI 库管理 |
| 100 | +- `bufout`:指向要写入的数据的指针 |
| 101 | +- `bufin`:指向要读取的数据的指针 |
| 102 | +- `count`:要写入/读取的数据数量 |
| 103 | +- `mode`:(可选)如果 SPI_LAST mode CS 引脚复位, SPI_CONTINUE mode CS 引脚保持启用状态。 |
| 104 | + |
| 105 | +### 例子 |
| 106 | + |
| 107 | +这是使用 CS 引脚管理的示例: |
| 108 | + |
| 109 | +```cpp |
| 110 | +#include <SPI.h> |
| 111 | +// MOSI MISO SCLK |
| 112 | +SPIClass SPI_3(PC12, PC11, PC10); |
| 113 | + |
| 114 | +void setup() { |
| 115 | + SPI_3.begin(2); //Enables the SPI_3 instance with default settings and attaches the CS pin |
| 116 | + SPI_3.beginTransaction(1, settings); //Attaches another CS pin and configure the SPI_3 instance with other settings |
| 117 | + SPI_3.transfer(2, 0x52); //Transfers data to the first device |
| 118 | + SPI_3.transfer(1, 0xA4); //Transfers data to the second device. The SPI_3 instance is configured with the right settings |
| 119 | + SPI_3.end() //SPI_3 instance is disabled |
| 120 | +} |
| 121 | +``` |
| 122 | +
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| 123 | +## 更改默认 SPI 实例引脚 |
| 124 | +
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| 125 | +还可以使用下列 API 更改 `SPI` 实例使用的默认引脚: |
| 126 | +
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| 127 | +- `void setMISO(uint32_t miso)` |
| 128 | +- `void setMOSI(uint32_t mosi)` |
| 129 | +- `void setSCLK(uint32_t sclk)` |
| 130 | +- `void setSSEL(uint32_t ssel)` |
| 131 | +- `void setMISO(PinName miso)` |
| 132 | +- `void setMOSI(PinName mosi)` |
| 133 | +- `void setSCLK(PinName sclk)` |
| 134 | +- `void setSSEL(PinName ssel)` |
| 135 | +
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| 136 | +::: warning |
| 137 | +这些 API 必须在调用 `begin()` 之前调用。 |
| 138 | +::: |
| 139 | +
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